中考物理微专题复习 专题50中考力热综合计算题(教师版含解析).pdf
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1、中考物理微专题复习1 2 4 4专题5 0力热综合计算题专题知识概述解决力热综合计算题一般涉及到的物理公式包括速度公式、密度公式、重力公式、压强公式、浮力公式、机械功和功率、机械效率公式、物体吸热公式、放热公式、热值公式、热效率公式等;涉及到的物理规律有二力平衡条件、液体压强规律、阿基米德原理、杠杆平衡条件、欧姆定律、焦耳定律以及热平衡方程等。例题解析与对点练习【例题】(2 0 2 0 湖南岳阳)某型号汽车整车与驾驶员的总质量是2 0 6 0 k g,驾驶员驾驶该汽车在平直公路上匀速行驶进行车型测试,测试过程中消耗汽油的体积为1.5 X 1 0-3 m 3(g=i 0 N/k g,0汽 油=0
2、.7 X 1 0 3 k g/m 3,q汽油=4.5 X 1 07J/k g,)求:(1)汽车与驾驶员的总重力;(2)测试过程中消耗汽油的质量;(3)假设汽油完全燃烧,汽油机的效率为4 0%,汽车在测试过程中做的有用功是多少。【答案】(l)2 0 6 0 0 N;(2)1.0 5 k g;(3)1.8 9 X 1 07J【解析】(1)汽车与驾驶员的总重力G=w g=2 0 6 0 k g X 1 0 N/k g=2 0 6 0 0 N(2)测试过程中消耗汽油的质量m 汽 油=0 汽 油 K=0.7 X 1 03k g/m3X 1.5 X 1 0-W=1.0 5 k g(3)汽油完全燃烧放出的热
3、量Q 放=用汽 油 g 汽 油=1 0 5 k g X 4.5 X 1 07J/k g=4.7 2 5 X 1 07J汽车在测试过程中做的有用功 仔=0 放 /7 =4.7 2 5 X 1 O7J X 4 O%=1.8 9 X 1 07J【对点练习】小天收集了一些数据填在下表中。如果该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶1 0 0 m,货车受到的阻力是车重的1/1 0.那么在此过程中:(g 取 l ONk g)(1)该货车车牵引力是多少?牵引力所做的功是多少?(2)燃油完全燃烧放出的热量是多少?(3)该货车发动机的效率是多少?中考物理微专题复习1 2 4 4中考物理微专题复习1245【答案】(1
4、)4X103N;4X105J;(2)8X105J;(3)50%.品牌型号东风XX外型尺寸5X1.9X23(m)变速箱A85空车质量1.5吨最高车速120km/h满载时载货量2.5吨空载百公里油耗12L燃油密度0.8 X 103kg/m3满载百公里油耗20L燃油热值5X107J/kg【解析】(1)满载货物时货车的总质量:m=m车+m 货=L5t+2.5t=4t=4X 103kg,货车的总重力:G=mg=4X103kgXl0N/kg=4X104N,由题意知,货车受到的阻力:fG/10=4X104N/10=4X 103N,因为该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶,所以,根据二力平衡条件可知,该货车的
5、牵引力:F=4X103N),牵引力所做的功:W=Fs=4X 103NX100m=4X 105J(2)由表格数据可知,货车满载百公里油耗为20L,则货车行驶100m=0.lkm消耗燃油的体积:V=(0.1 km/100km)X 20L=0.02L=2 X 10-5m3,由 P=m/V得,消耗燃油的质量:m 燃 油=P 燃 油 V 燃 油=0.8X 103kg/m3X2X 10-5m3=0.016kg,燃油完全燃烧放出的热量:Q x m 燃 油 q 燃 油=0.016kg X 5 x 107J/kg=8 X105J(3)该货车发动机的效率:n=W/Q 放 X100%=50%。【对点练习】夏天,公园
6、内的草坪都要定期使用如图所示的草坪修剪机进行修剪,它底盘刀具的动力靠汽油机提供。修剪机总重为2 0 0 N,四个轮子与地面的接触面积为20cm2,修剪机正常工作时,刀具每秒钟通过的距离为2 3 m,匀速运动时受到的平均阻力为2 0 N,在一次修剪过程中,所用时间为5000s,耗油0.2kg.(q 汽 油=4.6X 107j/kg)求:(1)使用前修剪机静止时对水平地面的压强;(2)修剪机克服阻力做功的功率:(3)汽油机的效率。【答案】l(PPa(2)460J 460W(3)25%中考物理微专题复习1245中考物理微专题复习1246 解析】(1)使用前修剪机静止时对水平地面的压力:F=G=200
7、N使用前修剪机静止时对水平地面的压强:P=F/S=1 X 105Pa:(2)修剪机匀速行驶的速度:v=s/t=23m/s修剪机克服阻力做功的功率:P=W/t=Fs/t=Fv=20N X 23m/s=460W;(3)修剪机匀速行驶受到的牵引力等于阻力,即 F 牵 引 力=U20N;由 v=s/t可得,修剪机5000s行驶的路程:s=vt=23m/sX5000s=l 15000m;则修剪机5000s内做的功:W=F 牵 引 力 s=20NXU5000m=2.3Xl06J;0.2kg汽油完全燃烧放出的热量:Q=mq=0.2kgX4.6X 107J/kg=9.2X 106J;汽油机的效率:n=W/QX
8、100%=25%.专题点对点强化训练1.(2020河南)河南素有“中原粮仓”之称。随着农业机械化水平的提高,收割机已成为我省收割小麦的主要工具。(1)收割过程中,空气中弥漫着成熟的麦香味,这 是 由 于 分 子 在 不 停 地 做 收割机的四冲程柴油发动机工作时,内 能 转 化 为 机 械 能 的 是;(2)为了防止对耕地过分压实影响秋作物的播种,收割机对耕地的压强一般不超过80kPao已知空载收割机的质量为1000kg,轮胎与耕地的总接触面积始终为0.2m 2,则收割机粗粮仓中的小麦不能超过多少千克?(g 取 10N/kg)(3)若收割机的收割宽度为2 m,如图所示。正常收割时前进的速度为l
9、m/s,则每小时收割小麦多少亩?(lm2=0.0015亩,不考虑收割机调头及卸粮时间)(4)为了交通安全,禁止在公路上晒粮,请 用 摩 擦 力 的 知 识 解 释 在 公 路 上 晒 粮 的 危 害。【答案】(1)无规则运动 做 功 冲 程(2)600kg(3)10.8(4)接触面粗糙程度变小,会减小与地面间的摩擦力,汽车不容易停下来,容易追尾【解析】(1)扩散现象表明:一切物质的分子都在不停地做无规则运动;所以空气中弥漫着成熟的麦香味,中考物理微专题复习1246中考物理微专题复习1247这是由于分子在不停地做无规则运动。柴油发动机工作时,内能转化为机械能的是做功冲程。(2)收割机对耕地的最大
10、压力F=p5=8xl04Pax0.2m2=1.6xl04N空载收割机的重力G=mg=1000kg x 1 ON/kg=1.0 xl04N收割机粗粮仓中的小麦最大重力G =F-G =1.6X104N-1.0X104N=6X103N这些小麦的质量加 小 麦G 小 麦 6x103N rAAI=-=600kgg 1 ON/kg收割机粗粮仓中的小麦不能超过6 0 0 k g o收割机1 小时移动的距离s=vt=m/s x 3600s=3600m每小时收割小麦的面积S=sh=3600m x 2m=7200m2即5=7200 x0.0015亩亩 10.8每小时收割1 0.8 亩。(4)接触面粗糙程度变小,会
11、减小与地面间的摩擦力,汽车不容易停下来,容易追尾。2.(2019湖南省邵阳)如图所示,一平底热水壶,其质量为0.5 k g,内底面积为1 8 0 cm 2.有一次小军同学用该热水壶装了 1.5 L的水放在水平桌面上,测得壶中水深1 5 c m,初温2 0 .请你通过计算回答:(1)此时水和热水壶的总质量是多少?(2)加热前水对壶底的压强多大?(3)在标准大气压下加热水至沸腾,水至少要吸收多少热量?P 水=1.0 X1 0 3 k g/m3,c 水=4.2 X1 0 3 j/(k g c),g=l ON/k g【答案】(1)此时水和热水壶的总质量是2 k g;(2)加热前水对壶底的压强为L5 X
12、 lO Pa;(3)在标准大气压下加热水至沸腾,水至少要吸收5.0 4 X 1 05J 热量。【解析】水的体积:V水=L 5 L=1.5 X1 0 3 m3,根据 P 可得水的质量:1 1 1 水=水 V 水=1.0 X IC Pk g/m?*L5 X 1 0-3 m3=.5 k g;则水和热水壶的总质量:m=m 壶+m 水=0.5 k g+l.5 k g=2 k g;(2)水深 h=1 5 c m=0.1 5 m,则壶底受到水的压强:p=p gh=1 X 1 03k g/m3X 1 ON/k gX 0.1 5 m=1.5 X 1 03Pa;中考物理微专题复习1247中考物理微专题复习1248
13、(3)1标准大气压下水的沸点是100,则水吸收的热量:Q 吸 水m 水(t-to)=4.2X 103j/(kg)X L5kgX(100-20)=5.04X 105J,3.五一假期,小红全家驾车从郑州市到开封市通许县游玩,出发前,爱学习的小红收集了相关数据,整理成下表,请你根据表中数据完成相关计算.计算时需要的物理常量g 取 10N/kg,q 汽 油=4.6X107j/kg.轿车质量(kg)1050车轮与地面接触总面积(m?)0.15郑州到通许的距离(km)108预设行车速度(km/h)90行驶1 km 耗油量(g)50匀速行驶时受到的阻力(N)2000(1)如果你仔细观察的话,可以发现汽车的尾
14、翼是表面比较平,表面的弧度大些。这和飞机的机翼是相反的。在汽车高速运动时,这种形状的尾翼会产生一个向下的压力,增加轮胎的抓地力,缩小刹车距离。该轿车静止时(车上无人)对水平地面的压强为 Pa。Q)该轿车匀速行驶1km牵引力所做的功是多少J?(3)郑州到通许消耗的汽油在完全燃烧时放出的热量是多少J?【答案】(1)上,下。7X lPa(2)2X 106J(3)2.484X 108J【解析】(1)车的尾翼的形状上面平直、下面凸起,车高速行驶时带动空气流动,车的上方空气流速慢、压强大,车的下方空气流速快、压强小。这种形状的尾翼会产生一个向下的压力,增加轮胎的抓地力,缩小刹车距离。轿车对地面的压力 F=
15、G=mg=l050kgX 1 ON/kg=1.05 X 104NS=0.15 m2该轿车静止时对水平地面的压强为P=F/S=1.05 X 104N/0.15m2=7 X 104Pa(2)该轿车匀速行驶时,牵引力F 等于其受到的阻力f,即 F=42000N路程 s=lkm=1000m根据功的计算公式W=Fs得轿车匀速行驶1km牵引力所做的功为W=Fs=2000NX 1000m=2X 106J(3)由于行驶1 km 耗油量为5 0 g,郑州到通许的距离为108km,则郑州到通许消耗的汽油质量为m 汽 油=108 X 50g=5.4 X 103g=5.4kgq 汽 油=4-6X 107j/kg根据Q
16、=mq得到全程消耗的汽油在完全燃烧时放出的热量为Q=m 汽 油 q 汽 油=5.4kgX4.6X 107J/kg=2.484 X 108J中考物理微专题复习1248中考物理微专题复习12494.当今太阳能热水器已经在广安城乡用得非常普遍了,如图所示。已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里,能将8、100 L 水加热到38 C。请解答:在此过程中,水吸收了多少热量?水的比热容为4.2X103J/(kg),水的密度为 1.0X103kg/m3【答案】1.26X 107J【解析】太阳能热水器中水的体积=100 L=100 dm3=O.lm3,由 0=m/v可得,水的质量m=py=.0X 103 kg
17、/m3XO.lm3=100kg在此过程中,水吸收的热量Q=cw(/-to)=4.2X 103J/(kg)X 100 kgX(38 -8)=1.26X 107Jo5.某款油电混合动力小汽车,具有省油、能量利用率高等特点,其相关信息如表.在某次水平道路测试中,该车以中速匀速行驶170km,共消耗汽油1 0 L.测试过程中,内燃机既向车轮提供能量,又向蓄电池充电,同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送,此时,内燃机和电动机共同驱动车辆前进.之后,工作人员又进行了制动测试,描绘出了制动距离(从刹车开始到车停止的距离)与制动时的速度关系图象,如图所示.驱动模式纯电动启动、低速油电混动中速纯燃油高速汽
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